歩行障害を評価するための臨床指向の三次元歩行解析

この方法の全体的な目標は、3次元動作分析を使用して、日常のリハビリテーションのための歩行パターンの客観的な測定を簡素化することです。この方法は、特に脳卒中、脊髄損傷、股関節骨折などの病気によって引き起こされる歩行障害に対して、歩行リハビリテーションの進行を診断できます。この手法の主な利点は、この方法が接続に適していることです。

簡単な測定手順を使用し、直感的なデータ表示を備えています。その手順を実演するのは、当院の理学療法士である山田淳也さんです。彼は私たちの歩行分析研究所の主任技術者です。

被写体を準備する前に、イメージング機器が製造元の指示に従って校正されていることを確認してください。このプロトコルは、簡素化されたビデオベースのモーション解析システムを利用しています。60ヘルツでサンプルを取ると言われており、標準の3D GAシステムほど高価ではありません。

被験者は、色付きのセンサーを肌の近くに簡単に取り付けることができる快適な肌に密着したレギンスを着用する必要があります。画像装置によって検出されるマーカーは直径30ミリメートルで、特定の配置が必要です。まず、両方の肩峰にマーカーを置きます。

次に、足首の外側くるぶしにマーカーを置きます。次に、足の5番目の中足骨の頭にマーカーを置きます。次に、膝の上、特に大腿骨の各外側上顆の前後径の正中線に沿ってマーカーを配置します。

次に、上前腸骨棘と大転子の間の両股関節にマーカーを配置します。これは、大転子から約3分の1のところにあります。次に、最後に必要なマーカーを、腰を通る腸骨稜の垂直線に沿って、腸骨稜に配置します。測定するには、カメラがマーカーの動きを記録している間、被験者にトレッドミルに沿って歩かせます。

トレッドミルは、被験者の予想される歩行速度の約70%である控えめな速度で開始します。次に、速度を徐々に上げ、トレッドミルが通常の歩行速度で動いているように感じたら、被験者に報告してもらいます。次に、カメラで20秒間の録画を行い、測定を行います。

テストされたトレッドミルの速度ごとに必要な22回目の録音は1つだけです。複数の歩行速度をテストする場合は、テストの合間に被験者を1分間休ませます。解析では、まず時間距離パラメーターを計算します。

フットコンタクトとフットリフティングのデータは、つま先と足首のマーカーの軌跡に基づいてシステムによって自動的に計算されます。ステップ検出のエラーを避けるために、経験豊富な2人の理学療法士にタイミングの精度を検証してもらいます。また、自動データ収集のエラーを修復します。

さまざまなパラメータの計算は、歩行解析ソフトウェアまたはスプレッドシートで行うことができます。次に、ロジスティクスの概要画像、つまりLOPを作成します。LOPは、主要なジョイント上のマーカー-ジョイントの軌跡を示します。

このデータは、被験者の全体的な歩行パターンを説明しています。LOPの計算を開始するには、まず最初に仮想重心を決定します。各ボディ セグメントに標準化された値のセットを割り当て、ライン セグメントを作成し、セグメントの中心を仮想の重心として使用します。

次に、水平面、矢状面、および冠状面の動きを計算します。各マーカーで、各歩行サイクルの 3 つのコンポーネントの生データを抽出します。次に、データを水平面上の仮想重心に調整して、トレッドミル上を歩く被写体の水平方向の変位を相殺します。

次に、これらの値を歩行サイクルで正規化し、歩行サイクル全体の平均値を計算します。次に、歩行解析ソフトウェアを使用するか、スプレッドシート内のすべてのマーカーのモーション範囲をカバーする散布図を作成して、LOPを描画します。10個のマーカーの座標と仮想重心の軌跡を使用します。

記載されている手順は、片麻痺歩行と健康なコントロールを持つ脳卒中患者を評価するために使用されました。脳卒中患者の完全な歩行パターンのLOPでは、股関節の回旋、股関節の挙上、体幹の横方向の動きなどの典型的な歩行パターンがすべて観察できます。次に、この歩行パターンをレーダーチャートを使用して分析しました。

割礼と股関節挙上の標準化されたスコアは高く、脳卒中患者のこれらの動きが健康な被験者の標準よりもはるかに大きかったことを示しています。最後に、つま先のクリアランス戦略が評価されました。健康な被験者では、つま先のクリアランスは通常、手足の短縮によって達成されますが、脳卒中患者は主に骨盤の傾斜や跳躍などの代償的な動きによってつま先のクリアランスを達成します。

その開発以来、この技術は、リハビリテーション医学の分野の患者が歩行障害と治療的介入のメカニズムを探求するのを助けてきました。